Белки, жиры, углеводы, витамины, минералы, антиоксиданты и другие соединения, содержащиеся в растениях и животных

Главная страница

Белки

Жиры

Углеводы

Антиоксиданты

Алкалоиды

Растительные пигменты

Органические кислоты

Дубильные вещества

Эфирные масла

Жирные кислоты

Минералы

Витамины

Флавоноиды

Гормоны

Фитонциды

Стероиды

Пектины

Ферменты

Аминокислоты

Нуклеотиды

Терпены

Гликозиды

митохондрия

Митохондрии

мед

Лечение медом

чайный гриб

Чайный гриб

 

Кислород и свободные радикалы

Кислород в атмосфере Земли образовался благодаря жизнедеятельности древних сине-зеленых водорослей, которые способны к фотосинтезу. Кислород обеспечил дальнейшую эволюцию на планете. Однако, являясь основой жизни, он в то же время может стать причиной гибели клетки.

Все проявления жизни аэробов нуждаются в затрате энергии, пополнение которой происходит клеточном дыхании – сложном процессе, в который вовлечены многие ферментные системы.

Высокая окислительная способность кислорода, обеспечивающая эффективное пополнение запасов энергии у аэробов, имеет и оборотную сторону. Кислород также может окислять различные вещества живой клетки. Эти реакции протекают самопроизвольно и без действия ферментов, обычно начинаются с образования активных форм кислорода – свободных радикалов, то есть частиц с неспаренным электроном.

Свободные радикалы: супероксид и гидроксил

Основным таким свободным радикалом является супероксид-радикал. Он образуется в клетке достаточно медленно и сам по себе не опасен. Однако беда состоит в том, что супероксид-радикал легко превращается в перекись водорода, которая, в свою очередь, восстанавливаясь, дает гидроксил-радикал. Реакционная способность последнего очень высока, поэтому гидроксил-радикал может очень быстро окислить практически любое вещество клетки, включая белки, ДНК, липиды клеточных мембран.

Реакции свободных радикалов

Свободнорадикальное, или перекисное, окисление развивается как цепная лавинообразная реакция, вовлекающая все новые молекулы субстрата. Последствия этого процесса могут быть весьма тяжелыми, а подчас необратимыми. Действуя на SН-группы, гистидиновые и другие аминокислотные остатки белков, он вызывает денатурацию и инактивацию ферментов. В нуклеиновых кислотах гидроксиллрадикал разрушает углеводные мостики между нуклеотидами и, таким образом, разрывает цепи ДНК и РНК, в результате чего происходят мутации, приводящие к раковым опухолям или гибели клеток.

Свободные радикалы разрушают мембраны

Отдельное внимание заслуживают реакции цепного окисления липидов клеточных мембран. Мембраны не только окружают протоплазму живой клетки, обеспечивая обмен веществ с окружающей средой, но также, формируя эндоплазматическую сеть, ядро, митохондрии, выполняют множество функций внутри клетки. Поэтому вполне естественно, что нарушение структуры и функций мембран может привести к изменению жизнедеятельности клетки в целом и даже к ее смерти.

Инициирование цепной реакции перекисного окисления липидов начинается с того, что в толщу липидного слоя мембраны внедряется свободный радикал, чаще всего радикал гидроксила, и вступает в химическое взаимодействие с полиненасыщенными жирными кислотами. В результате реакции образуются липидные радикалы, которые, в свою очередь, взаимодействуют с растворенным в среде молекулярным кислородом с образованием нового свободного радикала – радикала липоперекиси. Он атакует одну из соседних молекул фосфолипида с образованием гидроперекиси липида и нового липидного радикала. Чередование двух последних реакций как раз и представляет собой цепную реакцию перекисного окисления липидов. Существенное ускорение пероксидации липидов (разветвление цепи окисления) наблюдается в присутствии небольших количеств ионов двухвалентного железа. В биологических мембранах цепи могут состоять из десятка и более звеньев. Но в конечном итоге цепная реакция обрывается в результате взаимодействия свободных радикалов с антиоксидантами, ионами металлов переменной валентности или друг с другом.

Перекисное окисление липидов (его иногда называют оксидативным стрессом) сопровождается рядом нарушений свойств биологических мембран и функций клеток. В последнее время ученые уделяют все большее внимание взаимодействию мембран с нуклеиновыми кислотами в ядре и митохондриях. По-видимому, одним из результатов пероксидации липидов может стать повреждение нуклеиновых кислот. Наиболее изучены три прямых следствия перекисного окисления липидов.

1) оно сопровождается окислением сульфгидрильных групп мембранных белков. Например, этот процесс, приводящий к образованию белковых агрегатов в хрусталике глаза, заканчивается его помутнением (катаракта). Сульфгидрильные группы входят в активные центры целого ряда ферментов, и их окисление ведет к инактивации таковых.

2) продукты пероксидации обладают способностью непосредственно увеличивать ионную проницаемость липидного бислоя. В мембранах митохондрий этот процесс приводит к нарушению клеточного дыхания и развитию энергетического голодания.

3) уменьшение стабильности липидного слоя и потеря мембраной ее барьерных функций. Кроме того, свободно радикальное окисление липидов может приводить к разрушению мембран лизосом с последующим выходом из них гидролитических ферментов, способных вызвать аутолиз клетки.

Антиоксиданты и свободные радикалы

Плохо бы пришлось живым клеткам, если бы они не имели в своем арсенале достойных средств защиты от агрессивных свободных радикалов. В нормальных условиях процесс свободнорадикального окисления находится под строгим контролем ферментных и неферментных систем клетки. В связи с этим его скорость невелика (тотальное подавление образования свободных радикалов не оправдано, так как многие из них выполняют важные физиологические функции, например, участвуют в борьбе с чужеродными микроорганизмами). Вещества, тормозящие реакции с участием свободных радикалов, называются антиоксидантами.

К ним можно отнести следующие клеточные ферменты: супероксиддисмутазу, снижающую концентрацию супероксидных радикалов; каталазу и глутатион-пероксидазу, которые удаляют перекись водорода; фосфолипазу и глутатионпероксидазу, разрушающие гидроперекиси липидов и предотвращающие, таким образом, разветвление цепей окисления липидов в мембранах. Кроме того, к веществам с антиоксидантным действием относятся «ловушки радикалов» - токоферол (витамин Е), убихинон, тироксин и др.

Свободные радикалы при стрессе

Однако при патологических состояниях (стрессах, хронических заболеваниях, воспалении и др.) процесс образования активных форм кислорода и других свободных радикалов в клетке может выходить из-под контроля указанных систем. Это происходит также под воздействием ультрафиолетового излучения, ионизирующей радиации, при метаболизме некоторых ксенобиотиков. Более того, есть свидетельства того, что свободнорадикальные механизмы участвуют в патогенезе атеросклероза и его тромбонекротических исходов (инфаркт, инсульт), сахарного диабета, хронических неспецифических заболеваний легких, заболеваний репродуктивной системы, лучевого поражения, гепатита, снижения клеточного и гуморального иммунитета и др. Кроме того, непрерывно накапливающиеся в клетках свободные радикалы напрямую ответственны за процессы старения организма.

 

Свободные радикалы

Антиоксидантная система

Аэробы и анаэробы

Кислород и свободные радикалы

Антиоксиданты и свободные радикалы

 

 

 

 
баранец

Лечение народными средствами

днк

Народная медицина

бадан

Энциклопедия лекарственных растений

диета

Средиземномо- рская диета

 
 
холестерин яблочный уксус пшеница иммунитет соки

Холестерин

Сжигатели жира

Пророщенная пшеница

Иммунитет

Лечение соками

пыльца черника шиповник вишня водоросль

Цветочная пыльца

Черника для зрения

Шиповник

Фрукты и овощи

Водоросли

волосы фэн-шуй оливки биология растения

Укрепление волос

Фэн-шуй для денег

Оливковое масло

Книги по биологии

Энергия цветов

         

© Все права защищены. 2010 год. E-mail для обратной связи: info@belki.com.ua